An Interactive VR System for Anatomy Training

In recent decades, virtual reality (VR) becomes a potential solution to enhance clinical medical (functional reeducation, training, etc.), especially with the growth evolution of technologies form both visualization (e.g., HoloLens, VR in Case, etc.) and 3D gestural interaction (Ray Casting, Free Hand, etc.) point of views. The 3D visualization of the human anatomy could be a serious asset for students in medicine. This new technology could provide a clear and realistic representation of the internal organs of the human body, without having to resort to surgery. 3D organs based-course supports visualization could be a useful tool for students, especially in their first graduate studies, to enhance their perception on human’s internal composition. This system is composed of two modules, 3D human’s anatomy visualization module and interaction module for organs manipulation. Finally, the system will be tested and evaluated with several subjects

Topologie Discrète des grilles d'échantillonnage n-D optimales

Une définition formelle d'une topologie combinatoire est présentée pour un espace discret n-dimensionnel, défini par la grille An. L'utilisation de ce type de grille au lieu de la grille classique ZZn est justifiée par : 1) Les grilles An sont optimales pour l'échantillonnage des signaux n-D quand le théorème de Shannon est respecté. 2) Ces grilles présentent les meilleures configurations de voisinage entre points grâce au fait que leurs duales topologiques sont des K-simplexes. Des applications telles que l'interpolation, l'extraction de surface dans les volumes de données médicales sont présentées mettant en évidence la supériorité de ces nouvelles grilles par rapport à la grille classique ZZ3

Problématique des systèmes miniaturisés in-vivo pour le remplacement d'une fonction dans le milieu médical orthopédique

Cet article propose une synthèse des systèmes orthopédiques instrumentés afin de dégager les études qui pourraient conduire à une amélioration des prothèses. Pour cela, nous mettons en évidence l'intérêt d'utiliser des systèmes in vivo auto adaptatifs pour le remplacement d'une fonction dans le domaine orthopédique. Or dans ce domaine, il n'existe pour l'instant que des systèmes pour l'instrumentation des prothèses. Nous présentons également la problématique de l'alimentation de ces systèmes et quelques idées de générateurs basées sur la récupération d'une énergie primaire produite par le corps humain

Segmentation 3D et analyse de bancs de poissons à partir d'une séquence d'images acquise par un sonar multi-faisceaux

Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un projet dont l'objectif est l'analyse des ressources halieutiques à l'aide de séquences d'images acquises par un sonar multi-faisceaux. Nous présentons quelques méthodes de segmentation, d'extraction, de visualisation et d'analyse 3D des bancs de poissons et du fond marin présents dans les séquences. Les caractéristiques techniques du sonar et la résolution des images obtenues sont tout d'abord décrite. Ensuite, le volume des données est corrigé pour compenser le mouvement du bateau au cours de l'acquisition (tangage, roulis, pilonnement, cap et vitesse du bateau). Nous présentons également deux algorithmes de segmentation 3D pour l'extraction du fond marin et des bancs de poissons dans une séquence. Enfin, l'analyse des bancs de poissons extraits est réalisée grâce à quelques descripteurs 3D en vues d'études bio-statistiques sur les ressources halieutiques

Analyse d'images medicales tridimensionnelles: application a l'extraction de structures anatomiques

SIGLEAvailable from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : T 81920 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Paramètres morpho-fonctionnels et navigation 3D sans imagerie ionisante en chirurgie orthopédique (conférence invitée)

International audience

Représentation du mouvement d'objets 3D par les quaternions

International audience

Vers une prothèse du genou, autonome en énergie et adaptative

International audienceEst-il possible de concevoir une nouvelle génération de prothèses du genou permettant au clinicien de suivre le patient en post-opératoire et de rétablir, grâce à des réglages fins, la fonctionnalité stabilisatrice, évitant ainsi une chirurgie de reprise

Étude, mise en oeuvre et évaluation d'un prototype de prothèse autonome et prédictive du genou

La mesure précise de la répartition des efforts tibiofémoraux sur le composant tibial d un implant de genou est déterminante pour le diagnostic précoce des complications postopératoires les plus fréquentes. Cet complications résultant de différents facteurs chirurgicaux et non-chirurgicaux peuvent diminuer la durée de vie de l implant et donc conduire à une reprise chirurgicale. L objectif principal de cette thèse est de proposer, de concevoir, de développer et de tester une première version- du prototype de l implant autonome et prédictif du genou. Cet implant a la même taille qu un remplacement classique et peut mesurer avec précision la répartition des efforts lors de la marche. L embase tibiale de cet implant a été conçue afin de loger quatre éléments piézoélectriques de telle manière qu ils puissent être simultanément utilisés entant que capteurs de répartition des efforts et générateurs d énergie électrique. Tout d abord un modèle électromécanique de l élément piézoélectrique a été développé pour déterminer théoriquement la quantité d énergie électrique qui peut être générée dans des conditions de chargement raisonnablement similaires à celles rencontrées in-vivo lors de la marche. Ensuite et avant de fabriquer un prototype expérimental pour les tests de laboratoire, une conception assistée par ordinateur et une modélisation par éléments finis de l implant tibial ont été développées afin d étudier l efficacité de l approche proposée pour évaluer les facteurs chirurgicaux conduisant à un échec prématuré de l implant. Enfin, des essais expérimentaux ont été menés sur le prototype pour valider la modélisation théorique. En conclusion, les résultats expérimentaux étaient en accord raisonnable avec les résultats théoriques.The accurate measurement of the tibiofemoral force distribution on the tibial component of knee implant is crucial for tee early diagnosis of the most common postoperative complications. These complications resulting from various surgical and non-surgical factors may shorten the lifespan of this implant and consequently lead to revision surgery. The main purpose of this thesis is to propose, design, .develop, and test a first-version prototype of self-powered diagnostic knee implant. This implant has the same size as a conventional replacecement and can accurately measure the force distribution during walking. The tibial baseplate of this implant has specifically been designed in order to house four piezoelectric elements in such a manner .that they can simultaneously be used as force distribution sensors and electrical energy harvesters. Firstly, an electromechanical model of the piezoelectric element bas been developed to theoretically quantify the amount of electrical energy that can be generated under loading conditions reasonably .similar to those- encountered in-vivo during walking. Secondly and before fabricating the experimental prototype for laboratory testing, computer aided design and finite element modeling of the proposed tibial baseplate have been developed in order to study the efficiency of tee proposed approach in assessing tee surgical factors leading to the early failure of the implant. Finally, experimental trials have been conducted on the prototype in order to validate the theoretical modeling. In conclusion, the experimental results were in reasonable agreement with tee theoretical results.BREST-BU Droit-Sciences-Sports (290192103) / SudocCESSON SEVIGNE-Télécom Breta (350512301) / SudocSudocFranceF

Modélisation de courbes de quaternions duaux par des courbes de Bézier et des splines

·Le travail présenté dans cet article concerne le problème de modélisation de courbes de quatemions duaux. Nous proposons une nouvelle méthode d'interpolation entre deux quatemions duaux basée sur la définition d'angle entre deux quatemions duaux unitaires. Ces notions sont alors utilisées pour définir des algorithmes pour des courbes de Bézier et des splines